[发明专利]一种星敏镜头结构的光纤光栅温度传感器制备方法

权利要求书

1.一种星敏镜头结构的光纤光栅温度传感器制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1）光栅光纤温度传感器封装之前，对所述光栅光纤温度传感器进行力学模拟分析；

2）所述光栅光纤温度传感器应变测定；

3）所述光栅光纤温度传感器封装；

4）所述光栅光纤温度传感器标定。

2.根据权利要求1所述一种星敏镜头结构的光纤光栅温度传感器制备方法，其特征在于，第一步中，所述力学模拟分析，包括以下步骤，11)使用Ansys有限元分析软件，对所述温度传感器基底模型进行力学建模；12)根据实际传感器制备情况设置力学建模模型的传感器基底材质、封装胶体材质及尺寸参数。

3.根据权利要求1所述一种星敏镜头结构的光纤光栅温度传感器制备方法，其特征在于，第二步，所述光栅光纤温度传感器应变测定，包括如下步骤，21）对所述温度传感器基底、环氧树脂胶、光纤光栅及拉伸件进行切割、组合、扫掠网格划分；22）所述拉伸件一端进行约束固定，所述拉伸件另一端X方向进行拉伸，使得拉伸件传递到基底的应变达到设置阈值，得到光栅光纤温度传感器应变云图。

4. 根据权利要求1所述一种星敏镜头结构的光纤光栅温度传感器制备方法，其特征在于，第三步，所述光栅光纤温度传感器封装，包括如下步骤，31）首先将刻有多段光栅光纤串接成光纤光栅串，将所述光纤光栅串使用环氧树脂胶固定封装在一圆环形基底的下半部分，且栅区部位弧形走线并悬空于圆环形基底；32）圆环形基底放置在加热平台，设定加热平台60℃进行加热固化；33）加热固化完成后，放置常温下；34）在圆环形基底内环、 外环的阶梯槽表面均匀涂抹硅橡胶，将圆环形基底上盖与圆环形基底底部进行装配，完成温度传感器整体封装后；在基底外部孔槽及基底上盖、基底底部结合处，再次使用硅橡胶进行传感器密封，在常温下进行完全固化。

5.根据权利要求1所述一种星敏镜头结构的光纤光栅温度传感器制备方法，其特征在于，第四步，所述光栅光纤温度传感器标定，包括如下步骤，41）所述温度传感器放置于高低温箱中，所述温度传感器采用光源与解调仪通过光纤环形器进行连接，所述解调仪测得光纤光栅反射谱，通过设定高低温箱温度，从而使光纤光栅中心波长发生变化；42）根据卫星星敏感器光学镜头的测温要求设定高低温箱温度范围，每10℃为一个步进，进行循环实验，通过解调光纤光栅中心波长变化，得到温度变化的关系。

6.根据权利要求5所述一种星敏镜头结构的光纤光栅温度传感器制备方法，其特征在于，所述光纤光栅光谱宽度3dB带宽为0.4nm，栅区长度为10mm，所述光纤光栅串的中心波长分别为1530nm、1540nm、1550nm。

7.根据权利要求5所述一种星敏镜头结构的光纤光栅温度传感器制备方法，其特征在于，所述光源为ASE宽带光源，功率为-55dB。

8.根据权利要求5所述一种星敏镜头结构的光纤光栅温度传感器制备方法，其特征在于，所述解调仪为高速光纤光栅解调仪，分辨率为1pm。

9.根据权利要求5所述一种星敏镜头结构的光纤光栅温度传感器制备方法，其特征在于，所述高低温箱采用型号为GDW-100的高低温箱。